도시기본계획결정권한의 지방이양에 따른 제도보완방향(An approach to institutional provision for transfer of the approval right of urban master plans to local government)

노트 : 이 연구보고서의 내용은 국토연구원의 자체 연구물로서 정부의 정책이나 견해와는 상관없습니다

계획적 국토관리를 위한 정책수단의 운용실태 및 개선방안 연구(Policy tools for planned territorial management: Implementation status and policy suggestions)

노트 : 이 연구보고서의 내용은 국토연구원의 자체 연구물로서 정부의 정책이나 견해와는 상관없습니다

A Study on the Characteristics of the Swirling Flow in a Vertical Pipe by Stereoscopic-PIV

The flow characteristics around a floating cylinder in a swirling flow field in a vertical pipe with a length of 600mm and an inner diameter of 100mm is investigated by the use of the Stereoscopic-PIV system. The measurement system consists of two cameras, a Nd-Yag laser and a host computer. Optical sensors(LEDs) were used to detect the location of the floating cylinder and to activate the Stereoscopic-PIV system. The flow fields around the floating cylinder are measured at the events of the activations. It has been verified that the motion of the floating cylinder becomes stable when the azimuthal velocity component of the swirl flow is maintained at stable states.Abstract ⅰ Contents ⅱ List of figures Ⅳ Nomenclature Ⅷ 제 1 장 서 론 1 1.1 연구 배경 1 1.2 연구 목적 4 제 2 장 Stereoscopic PIV계측법의 원리 5 2.1 3차원 계측원리 5 2.2 영상 변환 11 2.3 Stereoscopic 계측원리 16 2.3.1 Scheimpflug camera lens 원리 20 2.3.2 Polynominal expression 원리 22 2.4 부유 실린더의 메커니즘 24 제 3 장 수직관내의 선회류 유동장 계측 26 3.1 실험장치 및 절차 26 3.2 실험계측 30 3.2.1 실험계측 조건 30 3.2.2 계측결과 35 3.2.3 X/R 단면에서의 수직관내 선회류 유동장 특성 분석49 3.2.4 Y/R 단면에서의 수직관내 선회류 유동장 특성 분석57 제 4 장 결 론 65 참고문헌 6

Effect of Mesh Size in Liquid-Gas Two-Fluid Flow Eulerian Computational Model

A two-fluid model using the Eulerian-Eulerian approach is applicable for two-phase flow, which assumes two phases as interpenetration continuum. Each phase shares the same volume, penetrates each other in space, and exchanges mass, momentum, and energy. The volume fraction of a phase is expressed as a continuous function for space and time, and the sum of the volume fraction of the phases is equal to 1. Each phase is governed by conservation law. There are three models for two-fluid flow: a volume of fluid (VOF), a mixture model, and an Eulerian model. In an Eulerian model, the governing equations for all phases must be solved by a coupled numerical scheme and physically reasonable convergence must be achieved. When both liquid and gas exist in a mesh, the size of either bubbles or droplet is required to calculate drag force. But the calculated size of a bubble or a droplet by a model is sometimes larger than the computational cell size. Therefore, in the computational analysis of two-phase flow by Euler model, an appropriate modeling for the size of bubble or droplet is required. Among the liquid-gas two-phase flow, there is a bubble column, which is the most basic phenomenon. In this study, the Eulerian two-phase flow model has been validated with a bubble column analysis data with a focus on the effect of a size model of bubble or droplet. The transient computation of three-dimensional two-phase flow code K-FIX was used for the calculations with a set of additions to the code; material properties and constitutive relations for the interfacial momentum transfer. The model for the size of bubble or droplet was a function of relative velocity between liquid and vapor and it is determined by the critical Weber number. For different drag coefficient model and mesh size, the size of bubble or droplet was examined and in bubbly flow the calculated bubble size was evaluated for the flow variables such as fluid velocity and volume fraction in order to analyze the effect of mesh size in Eulerian model of two-phase flow. A set of calculations has been carried out for three different mesh sizes: base case, a half, and a double of the base case mesh size. At the time of 10 s from the start of air injection, the calculated bubble size was from 0.2 to 1.7 cm in the base case, 0.2 to 4.8 cm in case of half-size mesh, and 0.5 to 1.6 cm in double-size mesh. Considering the bubble size, relative velocity, buoyancy and drag force, the mesh size had a significant effect on the result in case of half-size mesh, but it had an insignificant effect in the case of double-size mesh. In addition, the computation time was significantly reduced by parallelizing the K-FIX code with OpenMP.. The original K-FIX was a serial code.제 1 장 서론 1 1.1 연구배경 1 1.2 연구목적 3 제 2 장 선행연구 고찰 4 2.1 액체-기체 2상 유동 전산해석 기포 또는 액적 크기에 대한 이론 4 2.1.1 액체-기체 2상 유동 오일러 전산해석 모델 4 2.1.2 기포 또는 액적 이론적 모델 5 2.2 액체-기체 2상 유동 전산해석 병렬계산 방법론 6 2.2.1 병렬계산 기술 개요 6 2.2.2 병렬 하드웨어 7 2.2.3 병렬 소프트웨어 8 2.2.4 OpenMP를 이용한 공유 메모리 프로그래밍 9 제 3장 액체-기체 2상 유동 전산해석 모델 14 3.1 수학적 모델 14 3.1.1 지배방정식 14 3.1.2 기포 또는 액적 크기 모델 16 3.1.3 항력계수 모델 18 3.1.4 수치해법 22 3.2 액체-2체 2상 유동 전산해석 모델 병렬화 30 3.2.1 OpenMP를 이용한 K-FIX 코드 병렬화 30 제 4장 결과 및 고찰 37 4.1 검증 해석 37 4.1.1 수치적 모델 37 4.1.2 경계조건 41 4.1.3 해석 결과 43 4.2 액체-기체 2상 유동 전산해석 격자 크기의 영향 분석 46 4.2.1 유동 양상과 기포 또는 액적 크기 측정 46 4.2.2 기포 또는 액적의 크기와 격자 크기의 영향 62 4.3 단열 계산과 병렬 계산의 비교 79Maste

Resource Management System for GPU Cluster

학위논문(석사)--서울대학교 대학원 :공과대학 컴퓨터공학부,2019. 8. 전병곤.최근 딥러닝 기술은 다양한 분야에 걸쳐 사람과 비슷하거나 더 뛰어난 성능을 보여주고 있다. 이러한 딥러닝 작업들은 일반적으로 많은 자원과 시간을 필요로 하므로, 여러 사용자가 자원을 공유하는 GPU 클러스터 환경에서 대규모의 딥러닝 작업들을 효율적으로 자원을 분배하는 것이 필수적이다. 하지만 기존의 자원 관리자들은 CPU나 메모리를 주 관리대상으로 하여, GPU나 네트워크를 주요 자원으로 사용하는 딥러닝 작업에는 적합하지 않고, 딥러닝 작업만의 특성을 활용하지 않으므로 최적화된 관리가 어렵다. 본 논문에서는 딥러닝 작업의 특성을 이용하여 이에 최적화된 GPU 클러스터 관리 시스템에 대해 소개한다. 우선 딥러닝 작업의 특성을 분석하여 클러스터 관리 시스템이 어떠한 기능을 필요로 하는지에 대해 논의한 후, 이를 만족시키는 시스템의 설계 및 구현을 설명한다. 또한, 분산 학습과 다중 작업 스케줄링 실험을 통해 본 연구에서 구현한 시스템이 딥러닝 작업들을 효과적으로 수행하고 클러스터 자원을 효율적으로 관리함을 보인다.Deep learning technology has achieved tremendous performance in various application areas. Since such deep learning jobs typically require a great amount of resource and time, scheduling numerous deep learning jobs and allocating resources in GPU cluster efficiently is crucial. However, existing resource management systems tend to focus on CPU or main memory, which are not suitable for deep learning jobs which uses GPU or network bandwidth as a main resource. Also, they do not exploit the characteristics of deep learning jobs for management, making it difficult to optimize for such jobs. In this paper, we exploit the characteristics of deep learning jobs to propose a resource management system for GPU cluster which is optimized for deep learning jobs. First, we discuss the characteristics of deep learning jobs to show the system requirements, and then show our design and implementation of a system that meets such requirements. We also evaluate the distributed training and multi-job scheduling to show that our system effectively executes deep leaning jobs and efficiently manages cluster resources.제 1 장 서 론 1 제 2 장 배경 연구 3 제 1 절 딥러닝 작업 3 제 2 절 GPU 클러스터 관리 시스템 3 제 3 장 클러스터 관리자 5 제 1 절 시스템 요구사항 5 제 2 절 시스템 설계 7 제 4 장 구현 11 제 5 장 실험 13 제 1 절 분산 학습 13 제 2 절 다중 작업 스케줄링 15 제 6 장 논의 20 제 7 장 관련 연구 21 제 8 장 결론 22 참고문헌 23 Abstract 27Maste

profiling of microbiome and gene expression change inferred by chromatin structure change in cisplatin resistance

학위논문(박사) -- 서울대학교 대학원 : 의과대학 의과학과, 2024. 8. 김종일.최근 유전체연구는 NGS 기술의 발달로 인하여 비약적으로 발전하여 기초과학 영역에서부터 첨단 의학에 이르기 까지 거의 모든 생물학 분야에서 활용되며 매년 엄청난 양의 데이터가 생성되고 있다. 이에 따라 수많은 분석법들이 개발되고 있으며, 기존에 생성된 데이터를 새롭게 분석하는 등 유전체 데이터의 생성 못지않게 분석의 영역도 다채롭게 발달해 왔다. 뿐만 아니라 여러가지 유전체 데이터를 통합 하여 이른바 멀티오믹스 연구를 통하여 DNA 에서 단백질에 이르는 흐름에 맞추어 생물학적 메커니즘을 정확하게 분석 하는 것이 중요한 연구 과제로 떠오르고 있다. . 이에 본 연구에서는 두 종류의 유전체 데이터를 활용하여 최신 인간 참조 유전체를 이용하는 새로운 분석방법과 파이프라인을 소개하고자 한다. 기존에 생성되었던 전사체 데이터에서 새로운 의의를 찾고, 기 생성된 전사체 데이터와 새롭게 생성된 크로마틴 구조 데이터를 결합하여 유전자 발현의 후성유전학적 매커니즘을 찾아내고자 하였다. 첫번째로, NGS 시대의 도래 이 후 가장 활발하게 분석되었던 전사체 데이터의 인간 참조 게놈에 매핑되지 않는 리드에 주목하였다. 이는 대부분의 분석에서 시퀀싱 에러로 취급되어, 버려지는 데이터 이지만 다른 정보를 담고 있는 영역이기도 하다. 그 중 가장 대표적인 것이 샘플에 감염된 박테리아와 바이러스에 대한 정보이다. 대부분 무시되는 정보이지만 어떤 생체조직의 전사체 데이터 인가에 따라 그 중요도와 신뢰도는 충분히 향상될 수 있다. 이에 우리는 감염에 취약한 폐조직에 생기는 질환인 COPD(Chronic Obstructive Pulmonary Disease) 환자의 병변 조직과 정상 조직을 비교하여 매핑되지 않는 리드에서 어떤 차이가 나는지 조사하였고, 새로운 분석 파이프라인을 수립하여 최종적으로 정상조직에 비하여 COPD 조직에 많이 존재하는 박테리아를 찾아낼 수 있었다. 두번째 연구는 Hi-C(High throughput chromatin conformation capture) 시퀀싱 데이터를 활용하여 약물 저항성과 크로마틴 구조 변화와의 관련성을 알아보고자 하였다. 난소암 세포주를 이용하여 시스플라틴에 저항성을 가지는 세포주에서 유전자 발현 변화를 유발할 수 있는 크로마틴 구조와 상관관계를 살펴 봤으며, 이를 통하여 전체 크로모좀 차원에서의 A/B compartment의 변화가 발현량의 변화가 높은 유전자에 집중되어 있고 원거리의 inter-chromosomal 구조의 변화가 국지적인 TAD와 loop의 변화를 야기하여 변화한 TAD 영역에 속해있는 유전자들의 발현이 변화 할 수 있음을 살펴보았다. 이번연구에서 밝히고자 하였던 것은 두가지 이다. 첫번째, 기 생성되 데이터에서 새로운 의미를 찾아낼 수 있는 분석 파이프라인을 개발하는 것이었는데, RNA-seq 데이터는 이제까지 유전자의 발현량을 살펴보는 목적이외에 활용가치를 증명하기 어려웠다. 하지만 RNA-seq 데이터에 있는 예측하기 힘든 read들을 bacterial read로서 찾아내고 이를 증명함으로서 버려지는 수많은 unmapped read들을 다시금 살펴볼 수 있는 계기가 되도록 하였다. 두번째로, 서로 다른 두 종류의 데이터에서 연관성을 찾아 유기적으로 변화하고 반응하는 생명 정보의 흐름을 찾아내는 것이었다. Hi-C 데이터는 전체 지놈에 걸쳐 크로마틴 구조를 살펴볼 수 있다는 점에서 매우 특별한 데이터이다. 하지만 이러한 구조변화가 결국 야기하는 결과는 유전자의 발현량일 것이다. 즉 결과적으로 일어난 유전자 발현이라는 일련의 사건을 파헤치기 위하여 크로마틴의 구조변화에서 근거를 찾아내야 하는 것이다. 따라서 이러한 변화를 종합적으로 규명하기 위해서는 다양한 데이터의 통합이 필요하며 그 중 RNA-seq 데이터와 Hi-C 데이터를 사용하여 유전자 발현에 영향을 줄 수 있는 구조적 변화를 찾아냈다는 점에서 의미가 있었다. 데이터의 생성뿐만 아니라 분석이 더욱 중요해지고 있는 시점에서 다양한 유전체 데이터 사이의 연관성과 새로운 정보를 찾는 일은 매우 중요할 것이다. 현존하는 수많은 데이터들은 서로간의 상관관계가 있는 데이터들이다. 예를 들어 DNA의 구조 및 단일염기등의 변화는 유전자 발현에 직접적으로 혹은 간접적으로 영향을 주기도 한다. 또한 DNA의 구조변화를 야기하는 원인에는 histone modification, DNA 메틸화 등 다양한 후성유전학적 변화가 포함된다. 이러한 모든 변화 양상을 종합적으로 검토하고 유전자 발현량의 살펴보는 것이 최신 유전체 연구의 트렌드이다. 따라서 본 연구는 RNA-seq 데이터를 다양한 측면에서 분석함으로써 RNA-seq의 새로운 용도를 검증하였고, 크로마틴 구조변화를 근거로 다양한 유전자의 발현 변화를 살펴봤다는 점에서 큰 의의가 있다. 이러한 연구는 특히 암 연구와 기타 다른 질병의 연구에서 더욱 활발하게 이루어져야 하며 새로운 약물 타겟을 찾기 위하여 과발현, 혹은 하향 조절된 유전자의 명확한 기전을 이해하는 것이 중요함을 알 수 있게 해주었다.Recent advancements in genome research have been accelerated by the development of Next-Generation Sequencing (NGS) technologies, which are now utilized across nearly all biological fields, from basic science to advanced medicine, generating vast amounts of data annually. Consequently, numerous analytical methods have been developed, and the realm of data analysis has evolved to be as diverse as the data generation itself. Moreover, integrating various genomic data through so-called multi-omics research to precisely analyze biological mechanisms from DNA to proteins has emerged as a significant research challenge. In this study, I introduce a novel analytical method and pipeline utilizing the latest human reference genome and two types of genomic data. I aim to find new significance in previously generated transcriptome data and combine it with newly generated chromatin structure data to uncover the epigenetic mechanisms of gene expression. First, I focused on reads that do not map to the human reference genome from transcriptome data, which has been most actively analyzed since the advent of the NGS era. These reads are often discarded as sequencing errors in most analyses, but they may contain other valuable information, such as data on bacteria and viruses infecting the sample. Although this information is typically ignored, its importance and reliability can be enhanced depending on the type of biological tissue analyzed. I compared biopsy tissues from patients with Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) to normal tissues, focusing on unmapped reads, and established a new analytical pipeline. This allowed me to identify bacteria more prevalent in COPD tissues compared to normal tissues. The second study explored the relationship between drug resistance and chromatin structure changes using Hi-C (High-throughput chromatin conformation capture) sequencing data. By analyzing ovarian cancer cell lines resistant to cisplatin, I examined the correlation between chromatin structure changes and gene expression changes. I found that changes in A/B compartments at the whole-chromosome level were concentrated in genes with high expression changes, and inter-chromosomal structural changes caused local changes in TADs (topologically associating domains) and loops, affecting gene expression within the altered TAD regions. This research had two main objectives: First, to develop an analytical pipeline to find new significance in previously generated data. RNA-seq data, traditionally used to observe gene expression levels, was utilized to identify bacterial reads from unexpected reads, providing a new perspective on numerous discarded unmapped reads. Second, to identify organic changes and responses in biological information by finding correlations between different types of data. Hi-C data is unique in that it allows observation of chromatin structure across the entire genome. However, the ultimate consequence of these structural changes is gene expression changes. Thus, to uncover the series of events resulting in gene expression changes, evidence must be found in chromatin structural changes. Integrating various data types, I identified structural changes affecting gene expression using RNA-seq and Hi-C data. At a time when analysis is becoming as crucial as data generation, finding new information and correlations between different genomic data is essential. Numerous existing data sets are interrelated; for example, changes in DNA structure and single nucleotides can directly or indirectly affect gene expression. Epigenetic changes, such as histone modifications and DNA methylation, that cause structural changes in DNA are also important. Reviewing all these changes comprehensively and examining gene expression levels is a trend in modern genomic research. Thus, this study validated new uses for RNA-seq data through multi-faceted analysis and examined gene expression changes based on chromatin structural changes, highlighting its significance. This approach should be actively pursued in cancer research and other disease studies to find new drug targets and understand the mechanisms of overexpressed or downregulated genes.General Introduction 1 Chapter 1. Profiling of Microbial Landscape in Lung of Chronic Obstructive Pulmonary Disease Patients using RNA sequencing. Introduction 10 Method 13 Result 17 Discussion . 43 Chapter 2. Exploring the Association between Gene Expression and Altered Chromatin Structure in a Cisplatin Resistant cell line Introduction 48 Method 51 Result 57 Discussion . 86 Acknowledgments 91 References 92 국문초록 105박

도시공원의 설치 및 관리 개선방안에 관한 연구(A study on the policy of urban park development and management)

노트 : 이 보고서는 국토개발연구원의 자체연구물로서 정부의 정책이나 견해와는 상관없음을 밝혀두는 바입니다

도시계획시설의 설치 및 관리 개선방안(A study on the amendment of city planning laws regarding city planning facilities in Korea)

노트 : 이 보고서는 국토개발연구원의 자체연구물로서 정부의 정책이나 견해와는 상관없음을 밝혀두는 바입니다

충청남도 시·군 도시(군) 기본계획의 수립실태와 개선방안

1) 연구의 배경과 필요성 (1) 국토관리의 제도적 기틀 마련 우리나라는 급속한 도시로의 인구 집중과 준 농림지역 제도 도입 등으로 인하여 2000년대 초반까지 도시 주변지역의 심각한 난개발을 경험하였으며, 이에 대한 대책으로 2002년 2월『국토의 계획 및 이용에 관한 법률(이하, 국토계획법)』이 제정․공포되는 등 도시 계획 관련 제도가 전면 개편되어 시행되었다. 『국토계획법』에서는 계획 체계의 일원화를 통해 전국토를 행정구역 단위로 도시기본계획과 도시관리계획을 수립하도록 함으로써, 종래 이원적인 국토관리의 한계를 극복하고 종합적인 계획을 수립할 수 있도록 하였다. - 이후 생략제1장 서 론 제2장 국토계획체제 개편과 도시기본계획 제3장 도시기본계획의 수립실태 제4장 도시기본계획 개선방안 제5장 결론 참고문